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1、第二章分子结构与性质第一节共价键第1课时共价键一、选择题(共11习题,每小题只有1个选项符合题意)1具有下列电子排布式的原子中,不能形成键的是(C)A1s22s22p63s23p4B1s22s22p3C1s22s22p63s1D1s22s22p2解析:根据电子排布式可知四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属,在化学反应中易失去一个电子,形成的是离子键,而键是共价键中的一种,S、N、C均能形成键,答案选C。2当H原子和F原子沿z轴结合成HF分子时,F原子和H原子中对称性不一致的轨道是(C)A1sB2sC2pxD2pz解析:H与F沿z轴成键而结合成分子,说明成键轨道沿z轴重叠,故氢原子
2、的1s轨道与氟原子的2pz轨道的对称性一致,与px不一致,而s轨道是球形的,一定是对称的。3下列关于键与键的说法正确的是(A)A键是以“头碰头”方式形成的共价键,键是以“肩并肩”方式形成的共价键B.描述的是键的形成过程C原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小,所以键比键活泼D.可以表示N2分子中键和键存在的情况解析:共价键的分类依据有多种,不同的分类依据可以得到不同的分类结果,从电子云的相互重叠方式来看,如果两个原子的成键轨道沿键轴方向以“头碰头”方式相互重叠,这样形成的共价键为键,如果两个原子的成键轨道以“肩并肩”方式相互重叠,这样形成的共价键称为键,A项正确;B
3、项中描述的是“头碰头”方式的相互重叠,所以形成的是键,B项错误;键的相互重叠程度大于键,所以键更稳定,C项错误;考虑到键和键的相互重叠方式,中间位置形成的是键,其他位置形成的是键,D项错误。4氰气的化学式为(CN)2,结构式为NCCN,性质与卤素相似,下列叙述正确的是(A)A分子中既有极性键,又有非极性键B分子中NC键的键长大于CC键的键长C分子中含有2个键和4个键D不和氢氧化钠溶液发生反应解析:分子中NC键是极性键,CC键是非极性键;成键原子半径越小,键长越短,N原子半径小于C原子半径,故NC键比CC键的键长短;(CN)2分子中含有3个键和4个键;由于与卤素性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应
4、。5(2020攀枝花高二检测)下列分子既不存在sp 键,也不存在pp 键的是(A)ASCl2BN2CHFDH2S解析:SCl2中为单键,存在pp 键,故A正确;氮气分子中存在三键,存在pp 键,故B错误;HF中为单键,存在sp 键,故C错误;硫化氢中存在单键,为sp 键,故D错误。6(2020福州高二检测)下列说法正确的是(C)A键是由两个p电子以“头碰头”方式重叠而成B1 mol C2H2中有4 mol 键C乙烷分子中的键全为键而乙烯分子中含键和键DH2分子中含键,Cl2分子中含键解析:键为p电子“肩并肩”重叠形成,而键为s或p电子“头碰头”重叠形成,故A错误;单键中只有键,三键中含有1个键
5、和2个键,C2H2的结构式为HCCH,则1 mol C2H2中有3 mol 键,故B错误;乙烷分子中均为单键,乙烯中含C=C键,有1个键,则乙烷分子中的健全为键而乙烯分子中含键和键,故C正确;氢气、氯气中均为共价单键,则H2分子中含键,Cl2分子中也含键,均不含键,故D错误。7化合物X是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式为,下列说法中正确的是(D)AX分子中只有极性键没有非极性键BX分子中的共用电子对数为11C1 mol X分子中所含的键数目为10NADX是共价化合物解析:A项,NN键是非极性键,A项不正确;X分子中存在12个共用电子对、11个键,B、C项均不正确;X分子中只有共价键,故X是共价化
6、合物,D项正确。8下列化学式及结构式中的成键情况,不合理的是(D)解析:A分子中每个氢原子能形成一个共价键,氮原子形成3个共价键,碳原子形成4个共价键,每个原子都达到稳定结构,A合理;B分子中碳形成4个共价键,氢形成一个共价键,氧和硒形成2个共价键,每个原子达稳定结构,B合理;C分子中碳形成4个共价键,氢形成一个共价键,硫形成2个共价键,每个原子达稳定结构,C合理;D分子中碳和硅形成三个键,不合理,选D。9下列有关化学键类型的判断正确的是(D)A全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B所有物质中都存在化学键C已知乙炔的结构式为HCCH,则1个乙炔分子中存在2个键(CH)和3个键(CC)
7、D乙烷分子中只存在键,即CH键和CC键都为键,不存在键解析:NH4Cl全部是由非金属元素组成,却存在离子键,A项不正确;稀有气体原子本身达到稳定结构,不存在化学键,B项不正确;共价双键中有一个为键,另一个为键,共价三键中有一个为键,另外两个为键,故1个乙炔(HCCH)分子中有2个CH 键,CC键中有1个键、2个键,C项不正确;单键都为键,乙烷分子结构式为,其CH键和CC键都为键,D项正确。10.下图表示氢原子的电子云重叠示意图。以下各种说法中错误的是(C)A图中电子云重叠意味电子在核间出现的机会多B氢原子的核外的s电子云重叠形成共价键C氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布的密一些,将两核吸引
8、D氢原子之间形成键,ss 键没有方向性解析:电子云是对核外电子运动状态的一种形象描述,并不是指电子呈云雾状,图中“小黑点”的疏密只表示电子出现概率的大小。11防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害,是因为它所含的有效成分的分子中含有键,这些有效成分的分子中的电子可在吸收紫外线后被激发,从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是(D)A氨基苯甲酸B羟基丙酮C肉桂酸(C6H5CH=CHCOOH)D酒精解析:键只存在于不饱和键中,选项A、B、C中均含有C=O,有键,而D项中不含有键,因而酒精没有防晒效果,故选D项。二、非选择题(共5小题)12某有机物的结构式为则分子中有 7 个键
9、, 3 个键。解析:分子中5个共价单键是键,双键中有1个键和1个键,三键中有1个键,另2个是键,故键总数是7,键总数是3。13A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素,它们的核电荷数依次递增,已知:B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍,电子总数是E原子电子总数的1/2,F是同周期元素中原子半径最小的元素:D2与E2的电子层结构相同。B与D可以形成三原子化合物甲;A是非金属元素,且A、C、F可形成离子化合物乙。请回答:(1)F元素的名称是 氯 ,E的元素符号是 Mg 。(2)写出化合物乙的电子式。(3)化合物甲中含有 2 个键, 2 个键。(4)B、C、D三种元素组成的气态氢化物的稳定性
10、由强到弱的顺序是 H2ONH3CH4 。解析:由B原子核外最外层电子数是次外层电子数的两倍,知B为碳元素;由B的电子总数是E电子总数的1/2,知E是12号元素Mg;A、B、C、D、E、F为6种短周期主族元素,它们核电荷数依次递增,则F必是第三周期元素,F是同周期元素中原子半径最小的元素,则F为氯元素;D2与E2的电子层结构相同,则D为O元素,C是介于碳和氧之间的元素,即为氮元素;A是非金属元素且A、C、F可形成离子化合物乙,则A为H元素,乙为NH4Cl;B与D可以形成三原子化合物甲,甲为CO2,其结构式为O=C=O,一个双键中有一个键,1个键。14有以下物质:HF,Cl2,H2O,N2,C2H
11、4,C2H6,H2,H2O2,HCN(HCN)。(1)只含有极性键的是 ;只含有非极性键的是 ;既有极性键又有非极性键的是 。(2)只有键的是 ;既有键又有键的是 。(3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是 。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是 。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是 。解析:(1)由同一种非金属元素形成的共价键是非极性共价键,由不同种非金属元素形成的共价键是极性键,故只含有极性键的是、;只含有非极性键的是、;既有极性键又有非极性键的是、。(2)键是“头碰头”的方式形成的,而键是以“肩并肩”的方式形成的,即单键都是键
12、,而双键或三键才含有键,故只有键的是、;既有键又有键的是、。(3)构成H2的H原子只有s轨道,故含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的只能是H2。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键,说明共价键中一定含有H原子,故正确答案为、。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键,说明构成这种键的原子中没有H原子,故正确答案为、。15下表是一些键能数据/(kJmol1):键能键能键能键能HH436ClCl242.7HCl431.8HO462.8S=S255HS339CF427CO351CCl330CI218HF568由上表中数据能否得出这样的结论:(1)半径越小的
13、原子形成的共价键越牢固(即键能越大)。 不能 (填“能”或“不能”)。(2)非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。 不能 (填“能”或“不能”)。(3)能否从数据中找出一些规律,请写出一条: 能,同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越强 。(4)试预测CBr键的键能范围: 218_kJmol1 CBr键键能 (填“”“”或“”)226 kJmol1。(2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料,而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。结合中图像,试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为 120_475_kJ ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为 85
14、8.7_kJ (已知1 mol Si中含有2 mol SiSi键,1 mol SiO2中含有4 mol SiO键)。解析:.(1)可以直接从题中读出有关数据,HH键的键长为74 pm;体系能量由高到低的顺序是。(2)氢分子中含有一个键,A项错误;核间距逐渐减小时,两个氢原子的原子轨道会相互重叠,导致电子在核间出现的概率增大,B项正确;已经达到稳定状态,当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时,必须消耗外界的能量,C项正确;氢分子中含有一个非极性共价键,D项错误。.(1)SiSi的键长比SiC的键长长,SiSi的键能比SiC的键能小。(2)由题图可知HH的键能为436 kJmol1,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g2 gmol1(462.8 kJmol12436 kJmol1497.3 kJmol1)120 475 kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452 kJmol14 mol497.3 kJmol11 mol226 kJmol12 mol858.7 kJ。